Какие удобрения наиболее эффективно снижают поступление цезия в растительную продукцию
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 18.09.2024
Инженер по
радицианной безопастности
изотопной лаборатории
Солодянкина Л.А.
Радиоактивные вещества могут попадать в организм человека тремя путями: через органы дыхания (при вдыхании загрязненного радиоактивными аэрозолями воздуха), через желудочно-кишечный тракт (с продуктами питания и водой), через кожу. Поступление радионуклидов с пищей является одним из значимых.
Питательные вещества (вместе с фоновыми концентрациями естественных радиоактивных веществ) могут быть загрязнены искусственными радионуклидами, которые из внешней среды по биологическим пищевым цепочкам попадают в растения, организмы животных и, наконец, в продукты питания.
Основные дозовые нагрузки на население обусловлены потреблением сельскохозяйственных продуктов, производимых на загрязненных территориях. Чтобы сократить поступление радионуклидов в организм человека, необходимо снижать интенсивность их поступления в растения.
Накопление радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур можно снизить путем использования различных сложных агрохимических и агротехнических приемов.
Однако, что делать, если вы проживаете на загрязненных территориях, и использование вышеупомянутых приемов не позволяют в полной мере снизить поступление радионуклидов в продукты питания? В таких случаях важным этапом является технологическая и кулинарная обработка продуктов.
Начинать кулинарную обработку сырья целесообразно с ее механического очищения от загрязнения землей, которая может содержать радионуклиды. Поэтому все овощи и фрукты, грибы нужно хорошо мыть в проточной воде.
За счет механической обработки сырых продуктов (мытье, чистка) можно устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция. У моркови, свеклы, репы и других корнеплодов рекомендуется срезать на 1 - 1,5 см верхнюю часть головки. В этой части плода содержится до 80% всех радиоактивных и других токсичных веществ (свинец, кадмий, ртуть). Перед мытьем некоторых овощей (капуста, лук, чеснок) следует удалить верхнюю наиболее загрязненную листву. Картофель и корнеплоды очищать от шелухи лишь после мытья в проточной воде, а после очищения повторно мыть.
Следующий этап обработки - вымачивание в чистой воде на протяжении 2-3 часов. Этот метод рекомендуется для продуктов питания, которые могут быть загрязнены радионуклидами более всего - лесных свежих грибов и ягод. Установлено, что вымачиванием на протяжении 2 часов можно удалить из грибов до 30-40% радиоактивного загрязнения.
Единым способом термической обработки пищевого сырья в условиях повышенного радиоактивного загрязнения есть отваривание. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50%). Поэтому в условиях повышенного загрязнения продуктов питания радионуклидами не рекомендуется использовать отвары в пищу. Доведя до кипения и поварив пищевое сырье на протяжении 5-10 минут, отвар нужно слить и продолжать варить в новой порции воды. Этот способ варки действенен для приготовления первых блюд, гарниров, но не для приготовления грибов. В связи с тем, что грибы могут быть значительно загрязненными радионуклидами, воду, в которой варились грибы, целесообразно сливать 2-3 раза, заменяя ее на новую.
Мясо и рыбу перед варкой необходимо предварительно вымочить в воде на протяжении 1-2 часов. Эту воду слить, налить чистой и варить без добавления соли на малом огне на протяжении 10 минут. Слив первый отвар, мясо и рыбу заливают новой порцией воды и варят к готовности. Для уменьшения радиоактивных элементов рекомендуется измельчать мясо и выдерживать в воде в течение нескольких часов. Без особой необходимости этого совета придерживаться не следует, так как при вымачивании теряется до 30% питательной ценности мяса.
Жарить радиоактивные продукты нецелесообразно. Во время жаренья практически все радионуклиды остаются в продукте, а через выпаривание жидкости их концентрация даже повышается. Единственное, что можно посоветовать любителям жаренного - сначала продукт отварить по всем правилам, а потом пожарить, прибавляя по вкусу приправы и соль. На вкус пища будет не худшей, а радионуклидов будет содержать значительно меньше.
Значительного уменьшения содержимого радионуклидов в молочных продуктах можно достичь путем получения из цельного молока жировых и белковых концентратов - сметаны, масла, сыра, поскольку они могут содержать лишь незначительное количество радионуклидов.
Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле.
В яйцах же радионуклиды концентрируются в основном в скорлупе, меньше всего их в желтке. Поэтому лучше всего употреблять не отварные яйца, а в виде омлетов, яичниц, в кондитерских изделиях.
Если говорить о грибах, произрастающих в лесах на загрязненных территориях, то они в большинстве случаев очень активно накапливают радионуклиды. Грибы обязательно отваривать в соленой воде и первый отвар не использовать. При кипячении в подсоленную воду лучше добавить немного столового уксуса или лимонной кислоты, чтобы в первый отвар из тела гриба вышло больше радионуклидов.
Среди плодово-ягодных культур больше накапливают радионуклиды, в силу своих биологических особенностей, ягоды черники, клюквы, голубики, брусники. Эти ягоды при наличии сомнений в чистоте мест их сбора, должны обязательно подвергаться проверке на содержание радионуклидов в лабораториях и постах радиационного контроля.
В то же время в отдельных случаях в результате обработки в пищу может поступить более загрязненный продукт, чем первоначальный. Например, концентрирование стронция-90 может происходить при изготовлении отрубей из зерна, производстве некоторых видов сыра, приготовлении ухи, когда часть радионуклидов, содержащихся в костях, плавниках и чешуе, переходит в бульон. Может также увеличиваться поступление стронция-90 из рыбы при ее консервировании за счет обработки высокой температурой под давлением, в результате которой обычно несъедобные части (кости) размягчаются и превращаются в съедобные.
И в завершение - несколько советов, касающихся особенностей питания людей, проживающих на загрязненных территориях:
В Тамбовской области вследствие аварии на Чернобыльской АЭС было подвержено радиоактивному загрязнению 5 населенных пунктов Петровского района (с. Петровское, с. Новоситовка, с. Покрово-Чичерино, с. Никольское, с. Михайловка) и один населенный пункт Сосновского района (с. Русское), которые вошли в утвержденный распоряжением Правительства РФ № 237 от 28.12.1991 г. перечень населенных пунктов, отнесенных к территориям зоны проживания с льготными социально-экономическим статусом, в которых плотность загрязнения почвы цезием-137 составила 1-5 Ки/кв. км.
Расчет среднегодовых эффективных доз облучения жителей населенных пунктов загрязненных территорий в 2017 году составил 0,04 мЗв/год (при нормативе 1 мЗв/год).
По данным Росгидромета плотность загрязнения почвы цезием-137 в населенных пунктах Тамбовской области, подвергшихся загрязнению радиоактивными веществами, составляет менее 1 Ки.
В настоящее время радиационная обстановка в населенных пунктах Тамбовской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на ЧАЭС, в целом удовлетворительная.
В то же время, спустя 30 лет после Чернобыльской аварии, продолжается внутреннее облучение населения Брянской, Калужской и других областей России, подвергшихся радиоактивному загрязнению. В организм сельских и в меньшей степени городских жителей с пищей местного производства поступают долгоживущие радионуклиды цезий-137 и стронций-90. Вклад цезия-137 в дозу внутреннего облучения является ведущим и составляет 90-95% .
Среди пищевых продуктов-носителей цезия-137 важную роль играет молоко и молочные продукты местного производства, а также природные пищевые продукты: лесные грибы и ягоды, озерная рыба и дичь. Поскольку в отдаленный период после аварии и в связи с экономическими трудностями избежать потребления населением указанных местных продуктов не представляется возможным, следует применять более приемлемые и экономически эффективные меры по снижению уровней внутреннего облучения. Среди таковых следует отметить выбор пастбищ и сенокосов для молочного скота из индивидуальных хозяйств вне участков с повышенным переходом радионуклидов из почвы в растительность, применение препаратов берлинской лазури для скармливания скоту и уменьшения концентрации цезия-137 в молоке, рекомендации по сбору сортов грибов и ягод с невысоким содержанием радионуклидов и в местах с наименьшим содержанием цезия-137 в почвах, а также приемлемые изменения в технологии приготовления пищи из природных продуктов, в первую очередь, грибов, и другие меры.
Рекомендации основаны на многолетнем опыте радиационного мониторинга и изучения пищевых привычек населения в зоне Чернобыльской аварии. В рекомендациях внедрены результаты последних отечественных и зарубежных исследований по проблеме с учетом специфики загрязненных российских регионов. Выполнение данных рекомендаций может дать снижение дозы внутреннего облучения жителей в 1,5-3 раза без существенных финансовых затрат.
Снижение содержания радионуклидов в продукции
животноводства личных подсобных хозяйств
Содержание 137 Cs в молоке от разных коров в конкретном населенном пункте может существенно различаться. Это связано с различиями пастбищ, где выпасаются животные, и сенокосов, где местные жители заготавливают сено. Наибольшее содержание 137 Cs будет в молоке коров, которые выпасаются на лесных полянах, пойменных участках, торфяниках и
заболоченных территориях. Таким образом, наиболее эффективными мерами защиты, приводящими к существенному снижению содержания радионуклидов в продукции животноводства, являются оптимальный выбор пастбищ и сенокосов, а именно ограничение выпаса скота на торфяно-болотистых переувлажненных почвах и лесных участках, а также агромелиоративные мероприятия по их окультуриванию. Ограничение выпаса скота на торфяно-болотных почвах приведет не менее, чем к 5-кратному снижению содержания 137 Cs в молоке и мясе: КП цезия из торфяно-болотистых и дерново-подзолистых песчаных почв различаются примерно в 5 раз.
Небольшие жвачные животные, такие, как овцы и козы, обычно накапливают более высокие уровни радионуклидов, чем КРС, выпасаемый на тех же пастбищах. Например, содержание цезия-137 в молоке и мясе овец и коз может быть в 2-5 раз выше, чем у КРС.
Обеспечение мясо-молочного скота чистыми кормами, особенно в стойловый период их содержания, приводит практически к 100% очищению продукции животноводства ЛПХ. К такому же эффекту приводит перемещение скота в период его пастбищного содержания на чистые территории. При этом основным фактором, определяющим эффективность этих защитных мероприятий, является биологический период выведения радионуклида из организма животного (табл. 1). Снижение удельной активности 137Cs в продукции животноводства зависит при этом от времени содержания скота на чистых кормах.
Так, откорм молодняка КРС может производиться на довольно сильно загрязненных пастбищах. В дальнейшем содержание 137 Cs в мясе животных может быть снижено в 10-30 раз в течение 3-5 месяцев за счет снижения радиоактивной загрязненности кормов при переводе скота с загрязненных на более чистые пастбища. Примерно за такой же период времени произойдет очищение мяса домашней птицы. Удельная активность радионуклида в мясе мелкого скота может быть снижена за более короткий период их содержания на чистых сельскохозяйственных угодьях или кормления чистыми кормами в течение 2-3 месяцев.
Биологические периоды полувыведения 137 Cs из мяса взрослых животных
Радионуклиды, содержащиеся в продуктах питания, попадают в организм и являются причиной внутреннего облучения органов и тканей. Внутренне облучение гораздо опаснее внешнего! Так как доза облучения зависит от трех основных факторов: время облучения, экран (то есть защита от облучения) и расстояния до источника излучения, то вот, исходя из этих трех факторов, и рассмотрим опасность внутреннего облучения.
- Во-первых, идет накопление радионуклидов в органах и тканях, вследствие чего увеличивается время воздействия на них радиоактивного излучения. Например, при внешнем облучении мы можем отойти от источника излучения, при внутреннем же мы всегда носим его с собой.
- Во-вторых, при внутреннем облучении мы не защищены от наиболее опасных альфа-частиц, обладающих высокой энергией ионизации. Тогда как при внешнем нас защищает от него верхний ороговевший слой кожи, создавая защитный экран.
- В-третьих, доза радиации увеличивается из-за минимально возможного расстояния от источника облучения (радионуклида) до органа, в котором он находится.
Таким образом, важно знать, как не допустить или как можно сильнее уменьшить попадание радиоактивных веществ внутрь организма. Одним из путей проникновения их в организм являются продукты питания, выращенные на радиационно загрязненных территориях.
Наиболее опасными и часто встречающимися являются цезий-137 и стронций-90. Они достаточно хорошо изучены, по результатам многочисленных исследований выявлены особенности их содержания в продуктах и методы снижения количества при приготовлении пищи.
Рассмотрим способы снижения содержания радионуклидов на примерах основных продуктов питания.
Если сравнивать между собой различные виды мяса, то меньше всего радионуклидов содержится в свинине. Достаточно много их в баранине, говядине, мясе птицы.
Химические свойства цезия таковы, что он активно накапливается в мягких тканях, при этом можно выстроить такую цепочку от большего к меньшему: почки, печень, легкие, мышечные ткани, жировые ткани. Стронций откладывается в костях животных.
При кулинарной обработке мясо режут мелкими кусочками и замачивают в рассоле на 30 минут. При этом в него необходимо добавить немного уксусной эссенции или аскорбиновой кислоты. Рассол нужно несколько раз поменять.
Затем мясо необходимо отварить. Прокипятить 10 минут, первый отвар слить, затем залить чистой водой и варить до готовности. При этом в бульон перейдет около 50-60% радионуклидов из мяса, но, увы, только 1% — из костей. Естественно, такой бульон нельзя употреблять в пищу. При жарке мяса количество радионуклидов в нем остается неизменным.
Таким образом, наилучшие результаты дает отваривание мяса, при котором радионуклиды переходят в отвар, жарение неэффективно.
Наибольшую опасность представляют внутренние органы рыбы, которые накапливают в себе большое количество радионуклидов, а также плавники, хвост и голова. В мягких тканях же содержание опасных веществ намного меньше.
Здесь такие же правила, как и с мясом.
Рыбу необходимо промыть в чистой проточной воде, отварить (предварительно распотрошив и удалив внутренние органы), прокипятить несколько минут, слить отвар, залить чистой водой и варить до готовности. В пищу употреблять только мясо, уху не рекомендуется готовить.
Также эффективным способом является соление рыбы, предварительно удалив с нее чешую, плавники и голову.
Овощи и фрукты
Наибольшее содержание радиоактивных веществ отмечается в свекле, картофеле, моркови, капусте и огурцах.
Первым этапом подготовки овощей и фруктов к их появлению на вашем столе является тщательное и многократное мытье, чтобы удалить с них пыль, содержащую радиоактивные частицы. Затем необходимо снять кожуру, а в случае с капустой — удалить три верхних слоя листьев. Эти нехитрые манипуляции позволяют уменьшить количество радионуклидов до 90%.
При засолке и мариновании овощей количество радионуклидов в них уменьшается на 15-20%, все вредные вещества переходят в рассол или маринад, который, естественно, не рекомендуется употреблять в пищу.
Тушение и отваривание овощей эффективно уменьшает количество радионуклидов. Так, например, длительное тушение овощей позволяет уменьшить в них содержание радионуклидов на 30-50%, отваривание картофеля без кожуры уменьшает количество цезия в нем на 60-80%.
Отвар, естественно, нельзя использовать в пищу.
Тушение как способ уменьшения количества радионуклидов хорошо подходит для моркови, свеклы, томатов, капусты.
Таким образом, наиболее эффективный способ уменьшения радионуклидов в овощах – это их отваривание, что позволяет избавиться от 80-90% опасных веществ. Жарение, как и в случае с мясом, не дает результата. Если вам очень хочется именно поджаренных овощей, то лучше их все же предварительно отварить и только потом поджарить.
Грибы
Грибы являются одним из самых активных накопителей радионуклидов, поэтому их приготовлению необходимо уделить особое внимание. Если есть вероятность того, что грибы могут быть привезены с радиационно-опасных территорий, то лучше вообще не употреблять их в пищу.
Наиболее активно накапливают вредные вещества рыжики, маслята, лисички, грузди, волнушки, подберезовики.
Перед приготовлением грибы необходимо тщательно промыть, очистить от земли и мха, снять кожицу со шляпок (некоторые виды грибов), замочить на 2 часа в солевом растворе, а затем отварить в течение 40-60 минут с добавлением небольшого количества соли и уксусной или лимонной кислоты. При этом необходимо два-три раза слить отвар, и залить грибы чистой водой.
Полученный отвар не употреблять в пищу, так как в него перейдет около 40% радионуклидов.
Молоко и молочные продукты
В молоке, полученном от животных с радиоактивно загрязненных территорий, содержится достаточно много цезия и стронция. Если сравнивать, то в козьем молоке содержание радионуклидов меньше, чем в коровьем.
Если же использовать кислотный способ приготовления сыров, то практически весь стронций останется в сыворотке в виде растворимых солей.
Таким образом, наиболее безопасным является употребление не молока, а топленого масла, сыров, сметаны, творога.
Исследования показывают, что масло содержит в 6-7 раз меньше радионуклидов, чем молоко, творог – в 3 раза меньше, сливки и сметана – в 4-5 раз меньше.
Сыворотка и простокваша, наоборот, содержат в себе большое количество радионуклидов и их нельзя употреблять в пищу.
Однако по-настоящему проблема содержания радионуклидов в продуктах питания актуальна лишь для территорий, признанных радиоактивно загрязненными.
Цезий-137 и стронций-90 в почвы Беларуси попали еще до чернобыльской катастрофы. Это случилось в 50—80-е годы прошлого века в результате испытаний ядерного оружия.
Однако по-настоящему проблема содержания радионуклидов в продуктах питания актуальна лишь для территорий, признанных радиоактивно загрязненными.
Жители чистых районов могут абсолютно не беспокоиться за безопасность выращенных на своих приусадебных участках овощей и ягод. Но сегодня даже на радиоактивно-загрязненных территориях можно получить нормативно чистый урожай.
Согласно законодательству, радиоактивно-загрязненной считается территория, где плотность загрязнения цезием-137 свыше 1 Ки/км2 и стронцием-90 — более 0,15 Ки/км2. Содержание радионуклидов в продуктах питания — один из критериев для определения, относится ли данный населенный пункт к категории благополучных. Содержание цезия в овощах не должно превышать 100 Бк/кг, в картофеле — 80 Бк/кг. По стронцию норматив установлен только для картофеля и составляет 3,7 Бк/кг. Мониторинг радиоактивно-загрязненных территорий за последние 10 лет показал, что содержание цезия-137 в картофеле и овощах не превышает установленного норматива.
Как же воспрепятствовать переходу радионуклидов из почвы в растения? Сегодня для этого существует несколько способов. Один из них — улучшение почвенных характеристик. Сюда относятся известкование кислых почв, применение органических, фосфорных и калийных удобрений. Положительный эффект оказывают медленно действующие удобрения карбамида и сульфата аммония с добавками гуматов. По сути, эти методы улучшают условия произрастания растений, однако за счет них можно снизить содержание радионуклидов в растительной продукции в полтора-три раза. Помогут в этом и биологически активные вещества, используемые для защиты растений, регуляторы роста. Однако при применении удобрений требуется знание начальных характеристик почвы. Ведь избыток питательных элементов, как и их недостаток, не менее вреден для растений.
У разных овощных культур способность накапливать радионуклиды не одинакова. Она различается как в несколько, так и в десятки раз. Даже различные сорта одной и той же культуры имеют разную накопительную способность. Исходя из этого, содержание радионуклидов в продуктах питания растительного происхождения можно снизить в 2—3 раза.
В сельскохозяйственном производстве эти способы используются активно. Применяется и специальная обработка почвы, регулирование водного режима на торфяных и минеральных заболоченных почвах. В зависимости от уровня и характера загрязнения почв радионуклидами разработаны схемы севооборотов.
В частном же секторе все эти методы применить невозможно. Ведь площади участков здесь небольшие. И выращивается практически весь ассортимент овощной продукции. Но даже в таких условиях вполне возможно собрать безопасный по содержанию радионуклидов урожай. Прежде всего — за счет поддержания оптимальных для растений агрохимических параметров почвы и выбора сортов с минимальным накоплением радионуклидов.
Следует знать, что высокой способностью накапливать радионуклиды обладают зеленые культуры: салат, щавель, листья пряно-ароматических трав и лука репчатого. Средние значения характерны для корнеплодов (свекла, морковь, петрушка) и репчатого лука. Минимальным накоплением радионуклидов отличаются капуста, а также культуры семейств пасленовых и тыквенных. К ним относятся томат, перец, огурец, кабачок, тыква. Необходимо учитывать, что сорта, которые требуют высоких концентраций питательных веществ в почве, отличаются повышенным содержанием радионуклидов. Предпочтение следует отдавать ранним и среднеспелым сортам. Однако этот метод действенен, если речь идет о редисе, свекле столовой, многолетнем луке, фасоли, горохе и бобах, отличающихся способностью к накоплению цезия-137. А вот для картофеля подбор сортов будет эффективен только на почвах, загрязненных стронцием-90. Сорта этой культуры по накоплению цезия особенно не различаются. При этом важно знать, что сорта зарубежной селекции должны пройти сортоиспытание и быть рекомендованы для выращивания на территории нашей страны.
Тип почвы тоже имеет значение. Выращивать овощи в загрязненных районах лучше на участках плодородных суглинистых и супесчаных почв. Здесь радионуклиды связываются и фиксируются структурными компонентами почв и становятся недоступны для растений. Для песчаных почв есть ограничения лишь по возделыванию свеклы и моркови. А вот торфяно-болотные почвы практически непригодны для выращивания овощей.
Наталья ШАМАЛЬ, старший научный сотрудник Института радиобиологии НАН Беларуси
Читайте также: